Kui soovite mähkida oma pea ümber arvutustehnoloogia põhikomponendi – kaasaegsetest nutitelefonidest tipptasemel lauaarvutiteni –, peate mõistma FinFET-tehnoloogiat.
Mis on FinFET?
FinFET on tehnoloogiline uuendus, mis on võimaldanud kiibitootjatel, nagu Samsung, TSMC, Intel ja GlobalFoundries, arendada üha väiksemaid ja võimsamaid elektrikomponente.
See on tänapäevase kiibidisaini nii oluline osa, et seda kasutatakse protsessisõlmede turustamisel, millel need põhinevad. Üks näide on 7-nanomeetrine (nm) FinFET protsessitehnoloogia AMD kolmanda põlvkonna Ryzeni protsessorite tuumaks. Viimastel aastatel on Nvidia kasutanud Pascali arhitektuuril põhinevates 10-seeria graafikakaartides TSMC 16 nm FinFET tehnoloogiat ja Samsungi 14 nm FinFET tehnoloogiat.
FinFET-tehnoloogia tehniline rike
Tehnilisel tasandil on FinFET ehk rib-väljatransistor teatud tüüpi metalloksiid-pooljuhttransistor (MOSFET). Sellel on kahe- või kolmeväravaline struktuur, mis võimaldab palju kiiremat tööd ja suuremat voolutihedust kui traditsioonilised konstruktsioonid. See toob kaasa ka madalamad pingenõuded, muutes FinFETi disaini palju energiatõhusamaks.
Kuigi esimene FinFET-i transistori disain töötati välja 1990. aastatel Depleted Lean-channel Transistor ehk DELTA-transistori nime all, võeti termin FinFET kasutusele alles 2000. aastate alguses. See on omamoodi akronüüm, kuid nime "uime" osa soovitati, kuna nii MOSFET-i lähte- kui ka äravoolupiirkonnad moodustavad ribid sellel ränipinnal, millele see on ehitatud.
FinFETi ärikasutus
Esimest korda kasutati FinFET-tehnoloogiat kaubanduses 2002. aastal TSMC poolt loodud 25 nm nanomeetrilise transistoriga. Seda tunti kui "Omega FinFET" kujundust ja sellele järgnenud aastatel on selle idee edasised iteratsioonid, sealhulgas Inteli Tri-Gate variant, mis võeti kasutusele 2011. aastal koos 22 nm Ivy Bridge'i mikroarhitektuuriga.
AMD väitis ka, et töötas 2000. aastate alguses sarnase tehnoloogia kallal, kuigi sellest ei realiseerunud midagi. Kui AMD 2009. aastal oma osalusest GlobalFoundriesis loobus, katkestati ettevõtte toote- ja tootmisharud jäädav alt.
Alates 2014. aastast hakkasid kõik suuremad kiibitootjad – kaasa arvatud GlobalFoundries – kasutama 16 nm ja 14 nm tehnoloogial põhinevat FiNFET-tehnoloogiat, vähendades lõpuks sõlme suurust viimaste iteratsioonidega 7 nm-ni.
Aastal 2019 on täiendavad tehnoloogilised edusammud võimaldanud FinFET väravate pikkust veelgi vähendada, mille tulemuseks on 7 nm. Järgmise paari aasta jooksul võime näha isegi 5nm protsessitehnoloogiat võimsamate ja tõhusamate protsessorite, graafikakaartide ja System on Chip (SoC) jaoks. Need sõlmede suurused on aga enamikul juhtudel ligikaudsed ega ole alati otseselt võrreldavad TSMC ja Samsungi uusima 7 nm tehnoloogiaga, mis väidetav alt on ligikaudu võrreldav Inteli 10 nm protsessiga.
